Vedci ponúkajú nové poznatky o neurobiologickom základe porúch autistického spektra

Vedci ponúkajú nové poznatky o neurobiologickom základe porúch autistického spektra

Výsledky novej štúdie publikovanej v Cell Reports, do ktorej sa zapojili výskumníci z Luikart Laboratory na Geisel School of Medicine v Dartmouthe a Weston Laboratory na University of Vermont, poskytujú ďalší pohľad na neurobiologický základ poruchy autistického spektra (ASD). ) a informácie o možnej liečbe.

V posledných rokoch vedci zistili silnú súvislosť medzi určitými mutovanými génmi a ASD. Jeden z najbežnejších sa nazýva PTEN, ktorý normálne funguje na kontrolu bunkového rastu a reguláciu schopnosti neurónov meniť silu ich spojení. Pri mutácii je PTEN príčinou nielen ASD, ale aj makrocefalie (zväčšenej hlavy) a epilepsie.

V predchádzajúcich štúdiách naše laboratórium a mnohé ďalšie ukázali, že mutácie PTEN vedú k zvýšeniu počtu excitačných synaptických spojení medzi neurónmi u myší - čo podľa nás môže byť základným základom symptómov, ktoré vykazujú pacienti s ASD.

Bryan Luikart, PhD, docent molekulárnej a systémovej biológie, Geisel School of Medicine v Dartmouthe

Luikart a jeho kolegovia vyvinuli vírusy, ktoré „vypnú“ normálny myšací gén PTEN a nahradia ho zmutovaným ľudským génom PTEN, aby napodobnili genetické defekty nájdené u pacientov s ľudským autizmom. Potom použili sofistikované zobrazovacie a elektrofyziologické techniky, aby preskúmali, ako sa u myší zmenila funkcia neurónov.

"V podstate sme zistili, že vďaka nemu rastie neurón dvakrát tak veľký ako normálny neurón, pričom vytvára asi štyrikrát toľko synaptických spojení s inými neurónmi ako normálny neurón," hovorí Luikart. Poznamenáva, že práca slúžila ako základ pre novú štúdiu, v ktorej sa výskumný tím snažil dozvedieť viac o úlohe iných génov a dráh pri normálnej strate PTEN.

Elektronická kniha Genetika a genomika

Kompilácia top rozhovorov, článkov a noviniek za posledný rok. Stiahnite si bezplatnú kópiu

„Podarilo sa nám zistiť, že ak odstránite gén známy ako raptor, esenciálny gén v dráhe mTORC1, zachráni to všetky neurónové prerastanie a synapsie, ktoré sa vyskytujú pri normálnej strate PTEN,“ hovorí. "Zistili sme tiež, že použitie lieku rapamycín na inhibíciu signálnej dráhy mTORC1 - ktorá je nevyhnutná pre rast neurónov a tvorbu synapsií - zachraňuje akékoľvek zmeny v nadmernom raste neurónov."

V klinickom skúšaní začiatkom tohto roka, keď bol rapamycín podávaný deťom, preukázal určitý prínos pre symptómy autizmu. "Jednou výhradou je, že naša práca naznačuje, že tieto genetické zmeny spojené s ASD naozaj treba riešiť skôr, ako sa zdá, že symptómy majú najlepšiu šancu na terapeutický účinok."

Napriek tomu majú výsledky štúdie dôležité dôsledky pre lepšie pochopenie neurologického základu ASD a vývoj účinných terapií pre pacientov.

„Ak zistíme, že liečba liekom, ako je rapamycín, dostatočne včas vyrieši skutočné problémy so správaním autizmu u ľudského pacienta, potom nám to hovorí, že sme naozaj na niečom – že tieto zmeny, ktoré vidíme a riešime v našom modelovom organizme, sú bunkovým alebo fyziologickým základom autizmu u ľudí,“ hovorí Luikart.

Zdroj:

Geisel School of Medicine v Dartmouthe

Referencia:

Tariq, K., a kol. (2022) Prerušenie mTORC1 zachraňuje prerastanie neurónov a synaptickú funkciu dysregulovanú stratou Pten. Prehľady buniek. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111574.

.